Лучшая конфигурация для резистивного нагревателя мощностью 400 Вт

Предположим, я хочу нагреть большой алюминиевый диск джоулевым нагревом. Я бы использовал одну из его плоских граней радиусом около фута (30 см, SA = 0,28 кв. м) и достаточное количество резисторов для рассеивания 400 Вт энергии.

Если я использую 12 В по цепи:

П = В^2/Р

Р = 320 Вт

В = 12 В

R = 0,45 Ом

и ток для такой цепи будет I = V/R = 12/0,45 = ~ 27 А (что кажется очень высоким)

Это верно? Является ли такая установка «безопасной»?

--

И если вам интересно:

Если бы вам нужно было построить эту схему, как бы вы расположили резисторы с любым значением R, пока:

  1. Распределение тепла по большой (1 фут радиусом) поверхности
  2. Осталось менее 100 Вт на резистор
  3. Поддержание полного сопротивления цепи R=0,45 Ом как можно ближе

Вот одна из моих попыток с использованием 10 параллельных резисторов по 4 Ом (сопротивление цепи 0,4 Ом):

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Если вы считаете, что это безопасно / целесообразно, я открыт для установок с более высоким напряжением, но по какой-то причине 12 В кажется стандартным.

Кроме того, если бы я хотел использовать ШИМ (постоянный ток) для управления выходом этой схемы, какой был бы самый дешевый и эффективный способ настроить это с помощью Arduino?


Мой диск весит около 10,8 кг с удельной теплоемкостью (Al) = 0,9 Дж/гС.

Поэтому я выбрал 320 Вт, потому что это позволило бы мне нагреваться на 10 градусов каждые 5 минут:

0,9*10800*10/320 =~ 300 сек = 5 мин

Это сработает. Основные проблемы безопасности связаны с жарой и сильным током. Если вы параноидально относитесь к безопасности или испытываете трудности с поиском предохранителей, выключателей и т. д. с номиналом 30 А, вы можете соединить пары резисторов в виде отдельных цепей на 6 А.

Ответы (2)

Лично я бы (если возможно) вырезал канавку в диске и использовал специальный трубчатый нагреватель, работающий от сети. Я бы указал мощность нагревателя примерно в 1,5 раза больше, чем, по моему мнению, требуется.

Трубчатые нагреватели подобны элементам домашней печи – обжаты порошковой керамикой внутри – и очень долговечны и надежны.

Легко управляемый с помощью SSR-500W будет всего несколько ампер.

Это было бы хорошим решением, но, вероятно, дороже, чем у меня есть средства. Они случайно не изготовят их за 100 долларов или меньше, не так ли?
Я искал несколько часов, и резисторы являются одними из самых дешевых и простых в сборке, но, я полагаю, за счет безопасности. Еще одно решение, которое я рассматриваю, это: protovision.com/2011/09/25/milled-reprap-heated-bed-pcb Но на данный момент у меня нет доступа к фрезерному станку с ЧПУ.
В какой ты стране? Электрическая сковорода выглядит хорошо. Керамические резисторы мощностью 10 Вт также достаточно просты, не представляют большой угрозы безопасности и имеют умеренную стоимость. | Также возможно, с некоторым изолирующим царапаньем головы, требуется нихромовый провод подходящего номинала. Это может быть получено в диапазоне толщин в соответствии с током и необходимой мощностью.
Заказные элементы калрода стоили недорого, когда я их покупал в прошлый раз, пара должна стоить меньше 100 долларов.
Хорошо, спасибо за помощь всем. Я опробую прототип всего с парой резисторов и посмотрю, что из этого получится, но, поскольку вы упомянули специальный нагревательный элемент, я могу изменить планы, если резисторы мне не понравятся. (кстати я в США)

То, что говорит Спехро, остается инкапсулированным элементом , НО это называется электрической сковородой (электрическая сковорода в Новой Зеландии) — ее можно получить на гаражных распродажах / дворовых распродажах (в какой стране вы находитесь) за несколько долларов или на чьем-то чердаке или в мусорном баке бесплатно. Или новый Amazon / Walmart примерно от 30 долларов. Обычно 1000 Вт. Некоторые из них 1500 Вт, а может и больше. ШИМ подойдёт. Равномерность распределения тепла может быть проблемой, но медный диск на основании поддона должен помочь.

Получите дружественный механический магазин, чтобы удалить стороны ИЛИ используйте ножовку, напильник и усилие, если это необходимо. Это дает вам металлическое основание с подогревом и герметичным встроенным элементом, отвечающим требованиям UL и другим требованиям безопасности потребителей.

Выбор Амазонки

Дешёвка Amazon - $12,99!!! но на 7-дюймовом квадрате не может легко распределять тепло достаточно равномерно.

введите описание изображения здесь

____________________________

Walmart $ от низкой до $ высокой

с $ 18,96 11 "- о да

введите описание изображения здесь

@Ryan Но он по-прежнему не получает голосов :-). Низкая или более высокая стоимость, надежность, водонепроницаемость, доступность, минимальные усилия, ... :-).